乌龙茶通过调节微生物-肠-脑轴抑制TLR-4/NF-κB信号通路改善自闭症大鼠神经炎症的机制研究

本研究首次揭示乌龙茶（OT）通过重塑肠道菌群（如降低Ruminococcaceae和Bacteroides丰度）、修复肠屏障和血脑屏障（BBB）完整性（上调claudin-1/5、occludin、ZO-1表达），并抑制神经元TLR-4/IκB-α/NF-κB信号通路，显著减轻VPA诱导的自闭症（ASD）大鼠模型神经炎症和行为异常。抗生素耗竭菌群可完全逆转OT的保护作用，证实其疗效依赖于肠道微生物调控。该研究为ASD的膳食干预提供了新型微生物-肠-脑轴（MGBA）靶向策略。

　　

研究背景与意义

自闭症谱系障碍（ASD）是一种常见的神经发育障碍，以社交缺陷和重复刻板行为为核心特征，目前缺乏有效药物治疗。近年研究表明，微生物-肠-脑轴（Microbiota-Gut-Brain Axis, MGBA）失调在ASD发病中起关键作用。乌龙茶（Oolong Tea, OT）作为中国传统茶饮，具有抗炎、抗氧化和促进线粒体自噬等神经保护特性，但其在ASD中的作用机制尚未明确。本研究利用丙戊酸（VPA）诱导的ASD大鼠模型，探究OT是否通过调控MGBA及TLR-4/IκB-α/NF-κB信号通路改善神经炎症和行为表型。

实验设计与方法

研究通过孕鼠E12.5天腹腔注射VPA（500 mg/kg）建立ASD模型，子代大鼠从出生后第21天（PND21）起连续4周灌胃不同剂量OT（100、200、400 mg/kg/day）。行为学测试包括自我梳理（评估重复行为）、埋珠实验（评估刻板行为）和三室社交实验（评估社交能力）。采用16S rRNA测序分析粪便菌群组成，ELISA法检测血浆、肠道和大脑中脂多糖（LPS）、白细胞介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平。通过Western blot和免疫荧光评估肠道和血脑屏障（BBB）紧密连接蛋白（claudin-1/5、occludin、ZO-1）表达及TLR-4/IκB-α/NF-κB通路激活情况。使用抗生素鸡尾酒（ABX）耗竭肠道菌群以验证OT作用的微生物依赖性。

主要研究结果

OT改善ASD样行为表型和神经元损伤

高剂量OT（400 mg/kg/day）显著缩短VPA大鼠自我梳理时间、减少埋珠数量，并提高三室社交实验中的社交指数和社交偏好指数（p < 0.05）。Nissl染色显示OT处理组皮层神经元丢失显著减轻，表明OT具有神经保护作用。

OT重塑肠道菌群结构

16S rRNA测序显示VPA组肠道菌群中^#Ruminococcaceae^#（科水平）、^#Bacteroides^#和^#Ruminococcus^#（属水平）丰度显著升高（p < 0.05），而OT处理显著降低这些菌群的相对丰度。PCoA分析证实OT组菌群组成与VPA组存在显著差异（p = 0.001）。

OT降低系统性和神经炎症

ELISA检测显示VPA组血浆、肠道和皮层中LPS、IL-6和TNF-α水平显著升高（p < 0.05），而OT处理显著降低这些炎症指标（p < 0.05），但海马区变化不显著。

OT修复肠道屏障并抑制肠道TLR-4/NF-κB通路

Western blot和免疫荧光显示OT上调VPA大鼠肠道claudin-1、occludin和ZO-1表达（p < 0.05），同时抑制TLR-4和核NF-κB表达，升高IκB-α和胞质NF-κB水平（p < 0.05），表明OT通过抑制肠道TLR-4/IκB-α/NF-κB通路减轻炎症。

OT保护血脑屏障并抑制皮层神经炎症

OT处理显著上调皮层claudin-5、occludin和ZO-1表达（p < 0.05），改善BBB完整性。多重免疫荧光显示TLR-4主要与神经元标志物Neun共定位，而非小胶质细胞（Iba-1）或星形胶质细胞（GFAP）。OT抑制皮层TLR-4/NF-κB通路激活，并减少Iba-1⁺和GFAP⁺细胞数量（p < 0.01），证实其抗神经炎症作用。

抗生素耗竭菌群逆转OT保护效应

ABX处理完全取消OT对VPA大鼠行为学改善和炎症抑制的作用，皮层LPS、IL-6和TNF-α水平再度升高（p < 0.05），证明OT的神经保护作用依赖于肠道菌群调控。

机制总结与转化意义

OT通过多器官协同作用改善ASD样表型：首先调节肠道菌群平衡，减少致病菌增殖和LPS产生；其次增强肠道和BBB屏障功能，阻止炎症因子入脑；最后抑制神经元TLR-4/IκB-α/NF-κB通路激活，减轻神经炎症和胶质细胞活化。该研究为ASD提供了基于膳食微生物调控的干预策略，OT（400 mg/kg/day）相当于人体每日摄入28 g干茶叶，处于安全饮用范围内。未来研究需结合粪便微生物移植（FMT）和TLR-4抑制剂进一步验证因果关联，并关注性别差异和长期认知影响。